Contenu
- Qu'est-ce que le magnétisme?
- Façons de faire un aimant
- Faire votre propre aimant
- Augmenter la force
- Avertissements
Toutes les manières possibles de créer un aimant permanent sont énumérées dans le cahier de l'élève de Joseph Henry, conservé à l'Université de Princeton. Henry, le physicien américain du XVIIIe siècle, est connu - avec Michael Faraday - comme le père de la technologie électrique. Il n’est donc pas surprenant que l’une des méthodes qu’il décrit utilise l’électricité. Il s'avère que si vous avez le bon type de tige métallique et suffisamment de puissance électrique, l'induction électromagnétique peut transformer la tige en un puissant aimant permanent. Quelle est la force? Certainement plus fort qu'un aimant de réfrigérateur.
Qu'est-ce que le magnétisme?
Le magnétisme et l'électricité ne sont pas seulement liés, ils sont les deux faces d'une même pièce et c'est le phénomène de l'inductance électromagnétique, découvert indépendamment par Henry et Faraday, qui a conduit à cette prise de conscience. Les électrons ont une rotation qui donne à chaque atome un petit champ magnétique. Il est possible d’induire les électrons à l’intérieur de certains métaux dans la même direction, ce qui confère au métal des propriétés magnétiques. La liste des métaux qui font cela n'est pas longue, mais le fer est l'un d'entre eux et, comme l'acier est fabriqué à partir de fer, il peut également être magnétisé.
Façons de faire un aimant
Parmi les méthodes mentionnées par Henry pour transformer une tige en fer ou en acier ordinaire en un aimant figurent:
Le résultat final de chaque méthode est d’induire les électrons de la tige à tourner dans le même sens. Étant donné que l’électricité est constituée d’électrons, on peut supposer que la dernière méthode est la plus efficace.
Faire votre propre aimant
Vous avez besoin d'une tige en acier, en fer ou en un autre matériau pouvant être magnétisé. (Astuce: il n'y a pas beaucoup d'autres choix.) Un clou en acier de 10d ou plus est parfait. Si vous n'êtes pas sûr de son acier, utilisez un petit aimant pour le tester. Vous avez également besoin d'un pied ou deux de fil de cuivre isolé et d'une source d'alimentation, telle qu'une batterie D-cell ou un transformateur basse tension que vous pouvez brancher dans une prise. Si vous optez pour un transformateur, assurez-vous qu'il dispose de bornes sur lesquelles vous pouvez connecter des fils.
Pour magnétiser le clou, enroulez le fil autour, en formant autant de bobines que possible. Son amende de chevaucher le fil au-dessus des bobines vous avez déjà enroulé. La force du champ inductif - et de votre aimant - augmente à mesure que vous augmentez le nombre de bobines, alors soyez généreux. Laissez les extrémités des fils libres et dénudez un centimètre d'isolant pour pouvoir les connecter à la source d'alimentation.
Branchez les fils à la source d'alimentation et allumez l'appareil. Laissez l’appareil sous tension pendant environ une minute, puis éteignez-le. Testez le clou en le tenant par-dessus des limailles de fer. Il devrait maintenant être magnétisé et attirer les dépôts, même hors tension.
Augmenter la force
Vous pouvez augmenter la force de l'aimant en augmentant le nombre de bobines. Par exemple, si vous doublez le nombre de bobines, vous doublez la force du champ inductif. Cependant, lorsque vous augmentez la longueur du fil, vous augmentez la résistance électrique, ce qui réduit la quantité de courant circulant dans le fil. Puisque le courant, qui est le mouvement des électrons, crée le champ, le pouvoir inductif diminue. Compensez cette perte de courant en augmentant la tension, en modifiant le réglage du transformateur ou en utilisant une batterie plus grande.